?企业管理与信息化?鲁玉峰铸造现场工艺过程质量控制信息化方法的研究
铸造现场工艺过程质量控制信息化方法的研究
鲁玉峰
(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳110043)
摘要:针对中国航空制造业铸造现场工艺过程质量控制的问题,将信息技术与质量管理相结合,
分析了企业铸造现场工艺过程质量控制信息化内容及可行性,提出了铸造现场エ艺过程质量控
制信息系统规划逻辑模型,论述了信息系统结构、功能和技术难点,研究结果初步表明了企业铸
造现场质量控制信息化的可行性和优越性。
关键词:铸造工艺;质量控制;数据采集;信息系统
中图分类号:TG399
文献标识码:A
文章编号:1672-1616(2010)23-0019-04
铸造现场工艺过程控制能力对航空产品的成
技术准ト一工艺设計ト产品幽纸□
本和质量起着重要作用,对企业的经营与发展有着
模具设计制造」
重要的战略意义。某航空制造企业(以下简称企
蜡模镧造
业)铸造产品貝有零件品种多、工艺难度大和专业
性强等特点,再加上铸造工艺过程质量控制能力不
蜡模修整验謝尺寸、x光门
足等,其航空铸造产品合格率一直是企业关注的重
料制备型制造
点
脱蜡
随着信息技术的发展,数字化铸造工艺设计与
仿真技术、自动控制技术、网络通信技术和数据库
熔化浇注
技术等已在制造企业逐步应用。信息技术给企业
铸造现场作业质量管理模式带来了变革机遇和挑
脱壳
战。本文研究的目的就是利用信息技术改善和提
修整处理
升企业铸造现场工艺过程质量控制的能力,提高企
尺寸与形状公差检验、内部缺陷与
金相检验、理化性能检验
业铸造产品合格率和企业铸造现场信息管理的水
提父入库
图1铸造产品典型生产流程
1企业铸造工艺过程业务模型和质件的产品检验是一种从生产产品中期陈质量不合
量控制面临的问题
是制造过程质量管理的关键1-2。
1.1企业铸造工艺过程业务模型
铸造现场工艺过程的质量控制是对铸造现场
铸造产品典型生产流程如图1所示,其主要流生产过程中各个工艺(工序)环节进行控制,使铸件
程:工艺设计模具设计制造、现场造(螬模、型壳质量稳定和改善。现场工艺过程控制技术就是保
与浇注等)和产品检测(尺寸、理化检测)等。
证铸造执行过程与工艺要求一致性能力的技术,是
1.2铸造现场エ艺过程质量控制面临的挑产品质量保证和改善的必要条件。
战和主要问题
目前,企业在铸造现场工艺过程质量控制与管
铸件的质量及缺陷率首先取决于工艺方案是理方面面临的主要问题是:
否正确,而这一问题应在技术准备过程中解决。铸
a,现场质量信息采集的完整性和准确性问题。
收稿日期:2010-09-2
作者简介:鲁玉峰(1958-),男,河南濮阳人,沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司高级工程师,工程硕士,主要研究方向为信息技术应
用
20
2010年12月中国制造业信息化第39卷第23期
现场热加工参数数据采集大部分以非数字化的传
本着系统规划和重点实施的思路,结合企业铸
统手工模式(人工读表)或普通记录仪(坐标纸记造工艺过程质量管理需求和信息化建设等,并以信
录)为主,数据记录准确性和及时性差,记录和査询息技术来推进铸造工艺质量控制能力的提升。企
的效率低。质量隐形错误难以发现,在不准确数据业铸造现场工艺过程质量控制信息系统需求的可
基础上进行分析的结果可靠性低,难以满足企业铸行性内容
造产品质量控制的需要
a,基于数据采集技术和网络技术,采用工业现
b现场工艺过程监控能力问题。热加工设备场总线将现场热炉设备与计算机相连,对现场锛造
的加工工艺参数(如温度、真空度、控温时间等)是加工参数进行自动采集和远程管理,实时地采集生
热加工工艺要求的重要参数,需要实时地进行工艺产过程中各种重要的工艺参数(如加工温度和真空
过程参数检测和监控(注:这点与普通机加零件的度等),保证现场加工数据采集正确性与及时
尺寸和形位公差加工后检测不同)。目前企业铸造性]。
现场主要是通过现场仪表显示状态参数和人工控
b基于自动化控制技术,实现对生产过程有重
制,难以实现工艺过程监控(没有系统或远程监要影响的铸造工艺过程质量参数和状态的智能监
控),热加工参数多为事后读取
控,并有现场生产工艺过程状态的提示和报警,保
数据统计与分析能力问题。现有的铸造现证生产状态的半稳运行。
场加工工艺过程缺少工艺质量数字化的数据,难以
C.基于计算机技术和数理统计技术,实现对铸
有效对产品生产过程中部分关键、重要的工序进行造工艺全过程的实时分析,将“事后检验、解决问
统计分析和稳定性的判断,对过程中出现的异常情题”的产品质量管理方式转变为“事前预防、杜绝间
况难以及时发现,不能有效做到“事前预防”。
题”的方式4。
d.工艺过程质量数据管理问题。查找质量问
d,基于数据库和网络技术,实现现场作业质量
题的原因需要耗用大量的人力资源收集工序记录信息无纸化传输和共享,使现场质量信息的传输、
单或坐标图线,对历史数据的查寻和利用困难。
显示、査询和处理更及时、准确和便捷。
e,质量管理的信息问题。铸造生产现场是企
e,基于信息集成技术,实现现场作业质量管理
业产品的质量作业执行层。由于没有现场生产管信息与操作层质量作业数据和上层质量目标管理
理信息平合的信息衔接,使得作业层的质量数据和信息的集成共享,达到质量一致性的有效管理。
上层质量目标管理信息得不到及时交互,准确性也2.2铸造现场工艺过程质量控制信息系统
得不到保证。当生产现场设备出现故障、零件出现
逻辑模型
技术难点和质量问题等时,问题反馈需要逐层上
铸造现场工艺过程质量控制为现场质量设计
报,当管理层看到问题,再到做出决策时,可能为时信息贯彻、质量执行一致性控制、现场质量问题处
已晚。
理、质量评估和质量改进的闭环质量管理系统。由
于现场工艺质量是与现场生产作业管理交织在
2基于信息技术的铸造现场工艺过起并密切关联的,所以其信息系统是生产与质量作
程质量控制信息系统规划
业管理的综合信息管理平台。
基于企业工艺过程质量管理系统的组织结构
2.1铸造现场エ艺过程质量控制信息化需和企业信息化平台,铸造现场工と过程质量控制信
求可行性
息系统模型为3部分:工艺规划和作业计划、现场
在铸造现场影响铸件的主要因素有设备资源、制造执行管理和监控、设备操作过程的数据采集
操作者技能和工艺参数控制。严格的制度、充足的通过与企业级质量信息系统(QIS)、产品数据管理
设备资源和技能较强的技术工人可能都是丁.序控(PDMI)系统和检验信息管理系统的集成,铸造现
制的重要因素。然而在人员、技术和设备等质量因场工艺过程质量控制信息系统达到与企业质量数
素的背后更需要一个规范和高效的信息技术手段据源统一和共享,如图2所示。
来作为质量控制的强力支撑。工业过程现场监控
企业PDM平台是工艺设计数据及过程的管
白动化和生产管理网络化已是制造业信息化改造理,包括铸造工艺设计过程与状态管理、铸造知识
的方向。
管理和铸造工艺仿真管理等。它向铸造现场工
